DU GNOMON A L'ORDINATEUR:INSTRUMENTS
DE MESURE ET DE COMPREHENSION
DES MOUVEMENTS CELESTES
Jeanine CHAPPE LET Groupe CIEL. CEMEA.- Nice
MOTS·CLES : AS1RONOMIE - METHODES ET OUTILS PEDAGOGIQUES - TOUT PUBLIC.
RESUME: En prenant appui sur leurs pratiques. les fonnateurs du groupe CIEL - CEMEA font porter leurs recherches sur des méthodes outils qui doivent pennettre ;
- d'éveiller la curiosité d'un public varié non scientifique.
- delarendre actif, autonome par rapport au vocabulaire et aux techniques. - de lier les notions de "plaisir" et de "faire des sciences".
- de faire comprendre que le développement des connaissances n'est pas binaire. Présentation de ces méthodes. de quelques outils et leurs applications.
SUMMARY : Basing upon their experience. trainers atCIEL-CEMEAteam search for tool methods which would allow :
- to attraet a large non-scientific public.
- to make people more active, without requiring their full acquaintance with specifie terrninology and techniques.
- to associate "pleasure" and "do science".
- to make people understand that the development of knowledge is not binary. Description of these methods. of some tools their use.
1. METHODES PEDAGOGIQUES VECUES ET ANALYSEES EN STAGE. 1.1. Démarche scientifique.
A partir d'une question posée, émettre des hypothèses. Se donner les moyens d'une expérimentation permettant de vérifier ces hypothèses. Faire cette expérimentation. Conclure.
Méthodeàrebondissement, la conclusion soulevant en général d'autres questions.
Après le vécu et l'analyse de cette démarche, réflexion sur l'environnement ouvertàcréer autour des enfants les amenantàvivre cette démarche dans tous les domaines d'observation.
1.2. Démarche du projet.
Un projet est une prise en charge, dans toutes ses étapes: conception, réalisation, évaluation par des personnes de ce qu'elles ont envie de faire dans un temps et pour un budget choisi par elles...ou imposés par les circonstances.
1.3. Démarche par objectifs.
- Quel intérêt l'éducateur veut-il éveiller?
- Quelle notion souhaite-t-il faire acquérir en fonction de son public ?
- Quel genre d'apprentissage mettra-t-il en place pour atteindre son objectif? Histoire, jeu, constructions, observations...?
Dans le cadre de cette dernière méthode, les recherches menées de 1979 à 1986 ont porté particulièrement sur les instruments anciens et sur les maquettesà partir d'une trame :
Quelle notion? m m _ _>Quel outil ou maquette?
2. DES OUTILS POUR EVEILLER LA CURIOSITE, FAIRE NAITRE LE
QUESTIONNEMENT, VIVRE UNE DEMARCHE EXPERIMENTALE. 2.1. Créer des situations "choc".
En utilisant les instruments d'observation : jumelles, lunettes, télescopes pour faire découvrir de vrais spectacles céleste comme :
- le leverdesoleil sur les cratères lunaires vers le premier quartier; - observerlaronde des satellites et les bandes équatoriales de Jupiter; - projeter l'image du soleil et y découvrir des taches;
- voir pourlapremière fois les anneaux de Saturne dans une lunette, même modeste...
2.2. Se situer dans notre espace proche.
• Déterminer les points cardinauxà l'aide d'un bâton planté verticalement (le gnomon) ou d'un théodolithe, d'un héliographe, d'une toise à soleil, d'un cadran de Copernic...;
- A l'aide d'un gnomon, calculer le rayon de la terre;
- "Chercher midiàquatorze heure"!avec les mêmes instruments ;
- Faire le point géographique (déterminer longitude et latitude) à l'aide du soleil et des étoiles; - Apprendre à reconnaître les constellations, à les dessiner...: "miniciel" ou "cherche étoile", cartes, atlas;
- Etablir la variation des distances angulaires entre les planètes visibles, entre lune et planète...
2.3. Se situer dans le temps.
A l'aide du soleil, de la lune, des étoiles depuis les "bâtonsàheures" des égyptiens, le polos des grecs, l'hémicyclum des romains, le cadran cylindrique et la grande variété des cadrans solaires jusqu'à l'astrolabe en passant par le lunophase, le nocturlabe, le cadran bifilaire.
3. DES INSTRUMENTS, DES MAQUETTES POUR COMPRENDRE.
3.1. Les mouvements Soleil·Terre-Lune.
3.1.1. Mouvements apparents, des maquettes à faire soi-même, un instrument idéal : la sphère armil1aire.
Cette sphère, remontant au grecs, que le groupe CIEL a fait sonir des musées en permettant une grande diffusion (plans. activités, construction en stage) dès 1966 pour des sphères en fil de fer, à partir de 1978 sous la forme de belles sphères en bois, répond à toutes les questions sur le mouvement apparent des astres vusàl'oeil nu et permet de clarifier des mots tels que "écliptique, équinoxe, solstice..."
3.1.2. Mouvements réels. Il est bon d'associer cette sphèreàun autre instrument remplaçant la Terre par le Soleil au centre du système solaire comme:
- le géorama mis au point par Pierre Bourge, très simple mais riche de possibilités de découvenes personnelles. Il peut être mis entre les mains de jeunes enfants;
- le planétaire de Baader, fascinant.
3.2. Les mouvements des planètes.
Les planètes se déplaçant dans des plans voisins, il est possible de revenir ici à la représentation dans le plan; cependant, une maquette est tout de même plus parlante, les jeux d'ombre et de lumière sautant aux yeux; de même pour comprendre les phénomènes des satellites de Jupiter.
3.3. Pour les phases de la Lune.
Une balle ou un ballon, un projecteur, un lunophase suffisent; une maquette de cratère lunaire éclairé avec une lampe de poche permet de mieux comprendre ce que l'on vient de voir dans une lunette et comment calculer la hauteur des montagnes lunaires.
3.4. Une maquette.
Aussi pour réaliser ce qu'est une constellation en réalité dans l'espace...
3.5. Les planétariums.
Il reste à attribuer une mention spéciale aux planétariums, surtout aux petits planétariums que des amateurs fabriquent actuellement et qui se multiplient.
Diapositives ou instruments ont illustrés cette communication.
